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“Los diferentes roles de los

glucocorticoides en Hipocampo e

Hipotálamo en la hiperactividad del eje

HPA inducida por estrés crónico”

Li-Juan Zhu, Meng-Ying Liu, Huan Li, Xiao Liu, Chen Chen, Zhou Han, Hai-Yin

Wu, Xing Jing, Hai-Hui Zhou, Hoonkyo Suh, Dong-Ya Zhu, Qi-Gang Zhou.

Eje Hipotalámico-Hipofisario-Adrenal (HPA)

¿Cómo funciona el eje HPA?

1)Frente al estrés fisiológico, se sintetiza el factor de liberación de

corticotropina (CRF) en los núcleos paraventriculares (PVN) del hipotálamo.

2)CRF estimula la síntesis y liberación de la hormona adrenocorticotrópica

(ACTH) desde la hipófisis anterior.

3)ACTH estimula la síntesis y liberación de glucocorticoides desde la corteza

suprarrenal hacia la circulación sanguínea.

→ La actividad del eje está regulada por retroalimentación negativa a nivel

hipocampo e hipotálamo, cuando concentraciones excesivas de glucocorticoides

llegan a estos lugares.

El eje HPA y el Estrés Crónico

● Estrés agudo → El feedback(-) mantiene la homeostasis de la actividad del eje.

● Estrés crónico → El equilibrio se rompe, debido a la interrupción del mecanismo

de retroalimentación negativa.

→ Hiperactividad del eje HPA inducida por el estrés crónico resulta en un persistente

elevado nivel de los glucocorticoides en el cerebro y finalmente conduce a la aparición

de comportamientos depresivos y al MDD (trastorno depresivo mayor).

Glucocorticoides

● Considerados como la principal causa de depresión inducida por estrés.

● Receptores → GR y MR

● Inhibidor → Metirapona

Rol en la vía MR-nNOS-NO-GR:

● Regulan la expresión de nNOS, enzima que sintetiza NO → en cantidades

excesivas interrumpen la función de GR → molécula clave en la modulación

del eje HPA por feedback(-).

¿Por qué la exposición crónica a glucocorticoides

interrumpe la modulación de retroalimentación negativa

del eje HPA?

¿En qué parte del cerebro ocurre?

Materiales usados

Animales:

Ratones ICR machos (6 a 8 semanas de edad) y ratones machos (6 a 7 semanas

de edad) homocigotos deficientes de nNOS.

Drogas:

● CORT.

● DMSO

● Metirapona.

● Espironolactona, aldosterona, mifepristona.

● CPTIO , ODQ (inhibidor soluble de guanilato ciclasa) y DETA/NONOate.

(donor de NO)

Métodos y procedimientos

Estrés crónico leve (CMS):

● Ganancia de peso corporal

● FST

● TST

● OFT

● SPT

Western blot

Inmunofluorescencia

Extracción de RNA y PCR- transcripción reversa

FST

SPT

OFT

TST

Medición de CORT y evaluación de diferentes comportamientos

frente al tratamiento de Metirapona y CMS (exp. 1)

● Ante CMS, aumenta CORT,

el tiempo de inmovilidad (TI)

y la expresión de CRF; así

como disminuye la

preferencia de sacarosa.

● Con metirapona se observa

un bloqueo de la síntesis de

CORT durante CMS, y no

hay cambios significativos

respecto al control.

● Los tratamientos no afectan

la actividad locomotriz de los

ratones.

Efecto de CORT

(exp. 2)

● Ratones expuestos a CORT

exhiben valores mayores de

TI en FST y TST, así como

una disminución en la

preferencia por sacarosa.

● CORT provoca

sobreexpresión de CRF, y

no influye en la actividad

locomotora.

● La exposición a DMSO no

causa cambios en ningún

tratamiento

Ubicación y concentración de CORT en el hipotálamo (exp.

3a)

El sitio de inicio de la actividad del eje HPA sería en la zona izquierda de PVN, donde la concentración de

CORT es extremadamente alta 24h después de inyectarla, y permanece ligeramente alta aún después de

28 días de la inyección, respecto al control.

Efecto de CORT en el

hipotálamo (exp. 3b)

● CORT no provocó

diferencias en TST, FST,

SPT ni en actividad

locomotriz.

● A mayores concentraciones

de CORT, se observa menor

expresión de CRF, tanto a

corto como a largo plazo de

inyectar la droga.

● Existe un significativo

decrecimiento en el nivel de

CORT en el plasma, al

inyectar concentraciones

altas de CORT en las

regiones bilaterales de PVN.

Efecto de CORT en el hipocampo (exp. 4)

● Al inyectar CORT en las

regiones DG, hay un bajo

nivel de expresión de CRF,

y también baja

concentración de CORT en

el plasma, a corto plazo.

● A largo plazo, aumenta la

expresión de CRF y el

nivel de CORT en el

plasma.

● Ratones tratados con

CORT presentan mayor TI

en TST y FST, y menor

preferencia por sacarosa,

en comparación con los

tratados con DMSO.

Roles de los glucocorticoides en el hipotálamo e hipocampo en

la regulación del HPA axis (exp. 5a)

● Luego de 28 días de CMS, no hay

diferencias en cuanto a los niveles de

glucocorticoides entre ambas zonas.

● Por inmunofluorescencia, bajo

condiciones normales, hay mayor

expresión de MR en hipocampo

comparado con hipotálamo. Sin

embargo, no se aprecia diferencia de GR

en ambas regiones.

● Aumenta la proporción de MR en el

hipocampo bajo condiciones de stress,

no así en el hipotálamo.

● Los niveles de GR aumentan bajo

condiciones de stress en ambas

regiones.

Rol exacto de MR y GR en

el hipocampo (exp. 5b)

● En D) el incremento de la expresión

de CRF causado por CORT, es

revertido por espironolactona.

Aldosterona no provoca

sobreexpresión de CRF. También,

mifepristona disminuye nivel de CRF.

● En hipocampo (E,F y G) al 7 d,

espironolactona revierte upregulation

causada por CORT en nNOS, MR y

nitrotirosina, salvo GR. Recién en 28

d, GR vuelve a valor normal (DMSO).

● Mifepristona no afecta los niveles de

expresión de los 4, en ambos días.

● H) A ambos tiempos, CORT induce

up-regulation de GR en hipotálamo.

Esto no ocurre para nNOS, MR y

nitrotirosina.

NO media los diferentes roles

de los glucocorticoides en el

hipocampo y el hipotálamo

● Sólo en el hipocampo, CORT

incrementa el número de células nNOS

positivas, comparando con el grupo

DMSO. Una tendencia similar se

encontró al medir la concentración de

NO.

● D) En el hipotálamo, la sobreexpresión

de CRF inducida por CORT es

revertida por CPTIO y ODG al día 28.

● Agregando NO en las zonas DG o

PVN en ratones deficientes en nNOS,

sólo hay sobreexpresión de CRF en el

hipotálamo (28 d) producto de la

inyección en DG en hipocampo.

● Los glucocorticoides son responsables (y suficientes) del comportamiento

depresivo inducido por estrés crónico y de la hiperactividad del eje HPA.

● En hipotálamo: tanto la exposición aguda como la crónica de los

glucocorticoides contribuye a la regulación por feedback negativo del eje HPA

● En hipocampo: la exposición aguda a los glucocorticoides contribuye a la

regulación del eje HPA, pero la crónica genera hiperactividad del eje y

comportamientos depresivos

Conclusiones

● El causante de esta diferencia es el desigual contenido de MR

(>hipocampo), que actúa en la vía MR-nNOS-NO-GR y finalmente en la

hiperactividad del eje HPA.

MUCHAS

GRACIAS